PTBP3

【导读】 为靶向铜代谢的潜在治疗策略提供了依据。为靶向铜代谢的潜在治疗策略提供了依据。 4月24日，苏州大学研究团队在期刊《Advanced Science》上发表了研究论文，题为“Targeting PTBP3-Mediated Alternative Splicing of COX11 Induces Cuproptosis for Inhibiting Gastric Cancer Peritoneal Metastasis”，本研究中，与胃癌原发肿瘤组织相比，腹膜转移组织中 PTBP3 显著过表达，且 PTBP3 表达水平越高，预后越差。研究人员通过胃癌细胞和患者来源的类器官（PDO），研究了 PTBP3 在促进肿瘤侵袭和增殖中的作用。 总之，PTBP3 介导的 COX11 前体 mRNA 中第 4 外显子的跳跃对于胃癌腹膜转移（GCPM）中肿瘤细胞的存活和进展至关重要，为靶向铜代谢的潜在治疗策略提供了依据。 https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202415983 研究背景 01 胃癌是全球消化系统中最常见的恶性肿瘤之一。根据 2022 年发布的最新全国癌症统计数据，胃癌在中国新发病例和死亡病例中均排名第三，远超其他国家。腹膜是晚期胃癌最常见的复发和转移部位，出现腹膜转移的患者五年生存率不足 2%。“种子与土壤”理论是目前最广为接受的解释，但腹膜转移的机制仍不完全清楚。诊断通常通过影像学检查、血清生物标志物检测、腹腔镜检查以及腹腔内游离癌细胞的鉴定来确认。常见的治疗方式包括手术干预、术后辅助化疗以及腹腔热灌注化疗。胃癌具有显著的异质性，这使得针对这种恶性肿瘤的免疫治疗手段的精准性越来越受到重视。多组学方法正在促进胃癌更精准的分型发展，旨在发现更多的治疗靶点。 PTBP3 调控胃癌腹膜转移进展过程中的剪接事件 02 研究人员研究了 COX11 长短转录本的组织学特征。对 20 例胃癌腹膜转移样本和 22 例原发性胃癌样本中 COX11 的剪接百分比指数（PSI）值与 PTBP3 蛋白表达水平进行了相关性分析，结果显示这两者之间存在显著相关性。数据也表明，在胃癌中这两种基因的总体表达水平之间存在很强的关联。研究人员分析了胃癌腹膜转移样本与原发性胃癌样本的 PSI 值，发现转移样本的 PSI 值更低。此外，较短转录本表达水平的升高与患者总体生存率降低相关。这些发现表明，COX11 外显子跳跃在胃癌腹膜转移样本中更为普遍，导致较短转录本的生成量更高，这与患者预后不良相关。 通过我们的分析，研究人员确定 PTBP3 是胃癌腹膜转移进展中的关键剪接因子，参与了众多可变剪接事件。它促进了下游靶基因 COX11 的可变剪接，COX11 是一种维持细胞内铜稳态所必需的线粒体铜转运蛋白。当引入外源性铜离子载体时，线粒体内的铜离子浓度增加。COX11 通过其转录本长度的变化来调节内源性铜水平。当线粒体内的铜浓度增加时，会引发蛋白质毒性应激反应，从而促进铜死亡。因此，我们提出 COX11 参与了铜死亡的诱导。研究人员构建了一个示意图模型来说明这些关系，并进一步探讨了这一过程与胃癌腹膜转移之间的联系。 PTBP3 在胃癌腹膜转移进展过程中调控剪接事件 结论 03 总之，本研究确定了 PTBP3 是 COX11 可变剪接的关键调节因子，并强调了其在转移性癌症病灶中较短转录本积累中的作用。这一发现为靶向可变剪接的治疗策略开辟了新途径，以调节铜稳态并诱导癌细胞发生铜死亡。 参考资料： https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202415983 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 责任声明：本稿件如有错误之处，敬请联系转化医学网客服进行修改事宜！ 微信号：zhuanhuayixue 热门推荐活动 点击免费报名 🕓 浙江｜2025年5月9日 ▶ 首届精准医学国际学术研讨会暨队列研究先锋计划颁奖仪式 🕓 上海｜2025年6月12-15日 ▶ 第七届上海国际癌症大会暨第十八届全国医学生物技术研讨会暨第六届中德双边论坛 🕓 上海｜2025年7月17-18日 ▶ 第四届长三角体外诊断产业高峰论坛 🕓 北京｜2025年9月19-20日 ▶ 第六届单细胞技术应用研讨会暨空间组学前沿研讨会 🕓 上海｜2025年11月14-15日 ▶ 第二届中国类器官转化医学大会 点击对应文字 查看详情

【导读】 胆囊癌(GBC)是胆道系统最常见的恶性肿瘤，目前的治疗效果较差。异常的选择性剪接与多种肿瘤的发生有关。 8月8日，上海交通大学研究团队在期刊《Advanced Science》上发表了研究论文，题为“PTBP3 Mediates IL-18 Exon Skipping to Promote Immune Escape in Gallbladder Cancer”，本研究中，研究人员结合GEO数据库和GBC mRNA-seq分析，发现剪接因子聚嘧啶区域结合蛋白3 (PTBP3)在GBC中高表达。多组学分析显示，PTBP3促进了白细胞介素-18 (IL-18)的外显子跳跃，导致ΔIL-18的表达，这是一种肿瘤特异性表达的亚型。ΔIL-18通过下调CD8+T细胞中FBXO38的转录水平来减少PD-1泛素介导的降解，从而促进GBC免疫逃逸。通过HuPBMC小鼠模型，研究人员证实了PTBP3和ΔIL-18在促进GBC生长中的作用，并表明阻断ΔIL-18产生的反义寡核苷酸显示出抗肿瘤活性。此外，H3K36me3通过MRG15募集PTBP3促进IL-18外显子跳跃，从而耦合IL-18转录和选择性剪接过程。特别是，研究还发现H3K36甲基转移酶SETD2与hnRNPL结合，从而干扰PTBP3与IL-18前体mRNA的结合。 总的来说，本研究为异常的选择性剪接机制如何影响免疫逃逸提供了新的见解，并为改善GBC免疫治疗提供了潜在的新视角。 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202406633 背景知识 01 胆囊癌虽然是胆道系统的高度恶性肿瘤，但由于缺乏典型的临床症状和早期诊断工具，往往诊断较晚。目前胆囊癌手术切除是公认的治疗方法，但能够进行手术治疗的患者很少，各种辅助治疗方式的疗效有限。因此，有必要更深入地阐明胆囊癌的发病机制，寻找有效的治疗靶点。 在高等真核生物中，遗传信息从DNA到成熟mRNA的传递通常需要前体mRNA的剪接。大多数含有内含子的基因经历简单的内含子剪接和外显子连接，这一过程被称为组成性剪接。选择性剪接提供了额外的基因调控模式，可以显著增加转录本数量，增强蛋白质的结构和功能多样性。虽然许多蛋白质的不同剪接亚型在正常条件下是有益的，但在病理条件下的选择性剪接可能会导致有害影响。例如，在肿瘤组织中，广泛的选择性剪接异常已被证明有助于肿瘤进展。选择性剪接主要有5种方式，其中外显子跳跃是最常见的。选择性剪接相关rna结合蛋白(RBPs)在肿瘤发生过程中调节选择性剪接事件中发挥重要作用。例如，DDX17可调节选择性剪接产生促肝癌转移的PXN-AS1致癌亚型。此外，之前的研究表明，一个不含POU结构域的八聚体结合蛋白通过增强DLG1的致癌RNA剪接促进胆囊癌细胞增殖。然而，研究人员对胆囊癌中选择性剪接异常的认识还远远不够。 PTBP3通过ΔIL-18促进胆囊癌免疫逃逸 02 基于12例胆囊癌患者的mRNA-seq数据，研究人员采用Spearman分析探讨PTBP3与免疫细胞浸润的关系。如图1A所示，NK细胞和CD8+T细胞与PTBP3表达呈显著负相关。CD8+T细胞是参与肿瘤发生、发展的重要免疫细胞，在肿瘤细胞免疫逃逸中发挥重要作用。PTBP3的表达与CD8+T细胞浸润呈负相关，而IL-18 PSI值与CD8+T细胞浸润呈正相关。基于这些结果，研究人员使用了肿瘤细胞和CD8+T细胞共培养系统，表明在肿瘤细胞中PTBP3敲低增强了CD8+T细胞的抗肿瘤作用。ELISA检测结果显示，与敲低PTBP3的NOZ和ZJU-0430细胞共培养后，CD8+T细胞产生更多的颗粒酶B和IFNγ。免疫检查点的失调在许多恶性肿瘤的免疫逃避中起着重要作用。其中，PD-1 /PD-L1轴的破坏被证明与肿瘤进展显著相关。mRNA-seq分析结果显示，在12例配对的胆囊癌标本中，PTBP3与PD-L1的表达无显著相关性，但与PD-1的表达呈正相关。蛋白质免疫印迹实验结果显示，在CD8+T细胞共培养体系中，敲低胆囊癌细胞PTBP3对PD-L1的表达无明显影响，但显著降低了CD8+T细胞中PD-1的表达。接下来，研究人员构建了HuPBMC小鼠模型，在体内研究PTBP3在胆囊CD8+T细胞抗肿瘤功能和免疫治疗敏感性中的作用。通过流式细胞术对HuPBMC小鼠模型进行验证，证实小鼠体内人CD45+细胞的百分比大于60%。体内实验表明，通过皮下肿瘤体积和质量测量，PTBP3敲低显著抑制HuPBMC肿瘤生长，并提高胆囊癌免疫治疗的敏感性。此外，研究人员对皮下肿瘤进行了mIHC，发现在PTBP3敲低组中浸润的CD8+T细胞比对照组更多。相反，在NOG小鼠皮下肿瘤模型中，PTBP3敲低后对肿瘤生长没有显著影响，表明PTBP3敲低介导的抗肿瘤效应是CD8+T细胞依赖的。 图1：PTBP3通过ΔIL-18促进胆囊癌免疫逃逸 为了研究PTBP3是否通过ΔIL-18介导胆囊癌免疫逃逸，研究人员在肿瘤细胞中过表达PTBP3，并用ASO4处理肿瘤细胞以减少ΔIL-18的产生。流式细胞术分析显示，ASO4部分逆转了PTBP3过表达引起的细胞凋亡抑制。ELISA检测结果也表明ASO处理能够挽救PTBP3过表达导致的CD8+ T细胞颗粒酶B和IFNγ分泌的减少。此外，蛋白质免疫印迹实验显示ASO4处理降低了CD8+T细胞中PD-1的表达，也降低了PTBP3诱导的PD-1表达的增加。使用HuPBMC小鼠模型进行的体内实验也证实，ASO4可减少PTBP3过表达引起的肿瘤进展，并显示出显著的抗肿瘤作用。mIHC结果显示，ASO4治疗增加了CD8+T细胞在肿瘤内的浸润，与CD8+T细胞的抗肿瘤作用相一致。在药物安全性方面，ASO4处理的小鼠主要脏器(心、肝、肾、肺)未见明显病理改变。综上所述，ptbp3介导的促肿瘤作用是CD8+T细胞依赖的，ASO4可能在胆囊癌的治疗中具有潜在价值。 研究小结 03 综上所述，研究人员发现剪接因子PTBP3在胆囊癌中表达显著上调，并与胆囊癌患者的预后相关。PTBP3对胆囊癌细胞的生物学行为无明显影响，但通过促进IL-18外显子跳跃促进肿瘤细胞的免疫逃逸。在机制上，通过外显子跳跃产生的ΔIL-18通过降低FBXO38转录水平，减少了CD8+T细胞中PD-1泛素介导的降解。在选择性剪接调控过程中，H3K36me3通过MRG15招募PTBP3促进外显子跳跃，并偶联IL-18转录和选择性剪接。同时，hnRNPL通过SHI结构域与SETD2结合，通过抑制PTBP3与IL-18前体mRNA的结合来损害IL-18外显子跳跃。本研究加深了对胆囊癌进展过程中异常选择性剪接事件的认识，并为胆囊癌的免疫治疗提供了新的治疗靶点。 【参考资料】 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202406633 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 线上｜08月15日 19:00-20:30 ▶ “脑类器官前沿：揭秘遗传机制，重塑神经退行性疾病研究未来”线上研讨会欢迎您的参与！ 🕓 北京｜09月20日-21日 ▶ 第五届单细胞技术应用研讨会暨空间组学前沿研讨会欢迎您的参与！ 🕓 上海｜11月15日-16日 ▶ 2024第一届中国类器官转化医学大会欢迎您的参与！ 点击对应文字 查看详情